1
2
Tietoliikennetekniikka /
Data Communications
(4 op)
Yleistä
opintojaksosta
Syksy 2015 / Autumn 2015
3
4
Yleistä opintojaksosta
Yleistä opintojaksosta
• 4 op
• Valinnainen aineopintojen opintojakso
• Opintojakson kotisivu:
– https://wiki.uef.fi/pages/viewpage.action?p
ageId=40416361 (tai mene wiki.uef.fi ja etsi
hakusanalla TLT2015)
• Luennot 26h ja harjoitukset 14h: Keijo
Haataja ([email protected])
• Lopputentti / Uusintatentti (max 54p)
• Esitietovaatimukset: Opiskelijan tulisi olla
aiemmin suorittanut opintojaksot ”Johdatus
tietojenkäsittelytieteeseen” ja ”Tietotekniikan
perusteet”, tai omata vähintäänkin perustietämys
tietojenkäsittelytieteestä ja tietotekniikasta.
• Opintojakson lukujärjestys (luennot ja
harjoitukset) löytyy WebOodista
(https://weboodi.uef.fi/weboodi) ja Lukarista
(https://lukari.uef.fi/lukarikatselu/index.aspx).
• Opintojaksolle ja tentteihin ilmoittaudutaan
WebOodin kautta.
5
6
Aiheeseen liittyvää materiaalia
• Opintojakso perustuu lähinnä seuraaviin
lähteisiin:
– Opintojakson luentopruju (pääasiallinen
materiaali)
– Spesifikaatiot (langallisten ja langattomien
verkkojen)
– Opintojakson pitäjän oma langattomien
teknologioiden tutkimus ja kokemus aiheeseen
liittyvistä EU-projekteista
– Useita eri tietotekniikka-alan lehtiä, tiedelehtiä,
konferensseja, julkaisuja, …
– Muu Internetistä saatavilla oleva aiheeseen
liittyvä materiaali
7
Eri loppuarvosanojen
pistemäärät
• 5: 51-54 p
• 4: 46-50½ p
• 3: 39-45½ p
• 2: 32-38½ p
• 1: 27-31½ p
8
Opintojakson tavoitteet
• Saada kokonaiskuva tietoliikennetekniikasta
• Järjestelmien toiminnan ymmärtäminen
yksityiskohdista tinkien
• Tietoliikenteen termistön hallinta
• Harjoitustöiden kautta hieman pintaa
syvemmälle muutamista aiheista
• Opintojaksolla edetään TCP/IP-arkkitehtuurin
(Transmission Control Protocol / Internet
Protocol) mukaisesti
Harjoitukset
• Harjoitukset pidetään videoyhteyden yli myös Joensuuhun
samalla kertaa.
• Opintojakso sisältää
pakollinen kaikille:
yhden
harjoitustyön,
joka
on
– Opintojakson pitäjä jakaa jokaiselle tiimille oman aiheen
(parityö): Harjoitustyön saa myös tehdä yksin, jos sopivaa
paria ei löydy tai jostain syystä haluaa tehdä työn yksin!
– Tiimi tutustuu annettuun aiheeseen huolellisesti ja laatii
aiheesta noin 15-30min pituisen PowerPoint-esityksen, jonka
tiimi esittää opintojakson harjoituksissa ennalta sovittuna
ajankohtana: Esityksen jälkeen on aikaa yleiselle aiheeseen
liittyvälle keskustelulle ja kysymyksille noin 5min.
9
10
Harjoitukset
– Tiimit pyytävät harjoitustyöaiheen opintojakson pitäjältä sähköpostilla
([email protected]) ja samalla opintojakson pitäjä allokoi esityksen
johonkin käytettävissä olevista seitsemästä harjoituskerrasta: Tässä
yhteydessä tiimi voi oman kalenterinsa puitteissa ehdottaa heille sopivia
esitysaikoja, mutta opintojakson pitäjä tekee kuitenkin lopullisen päätöksen
esitysaikojen allokoinnista eri harjoituskerroille aikataulutussyistä.
Lyhyt CI-tutkimusryhmän
toiminnan esittely & pari
käytännön esimerkkiä
tietoliikennetekniikasta
– Pyritään siihen, että jokaisella harjoituskerralla olisi keskimäärin neljä
esitystä, jotta saadaan aika varmasti riittämään hyvin kaikille esityksille ja
niihin liittyville keskusteluille/kysymyksille.
– Lopputentissä/uusintatentissä tullaan kysymään harjoituksiin liittyen
vähintään 1-2 kysymystä, joten myös muiden esityksiä kannattaa käydä
kuuntelemassa!
– Huom! Vasta kun tiimi on pitänyt oman esityksensä annetusta aiheesta,
kumpikin tiimin jäsenistä saa luvan osallistua lopputenttiin/uusintatenttiin!
=> Opintojaksosta ei siis ole mahdollista päästä läpi ilman tätä pakollista
harjoitustyötä!
11
High-Throughput Production of Functional
3D Images of the Brain (HIGH PROFILE):
Laskennallinen
älykkyys
(Computational
Intelligence, CI)
•
Funding for CI research group: 430.000 €
•
Total budget: 16 M€, 18 participants in 4 different countries
•
3-year EU project
•
Started on April 1, 2011, and ended on March 31, 2014.
•
www.highprofile-project.eu
•
Activities of CI Research Group:
•
The goal of CAD in medical diagnostics is not to replace, but to
assist radiologist/pathologist/doctor in the process of image
interpretation by providing him or her an objective “second
opinion” and reducing the data reading time.
•
Our intelligent cancer analysis and classification application
utilizes beyond state-of-the-art image analysis and pattern
classification methods
•
Our application was mapped onto two different HW and SW
platforms for usability and efficiency reasons
•
Cooperation with the Institute of Biomedical Technology at
Tampere University (over 200 cancer images)
•
1 Ph.D. worker
•
2 M.Sc. workers
Design, Monitoring, and Operation of Adaptive
Networked Embedded Systems (DEMANES):
•
•
•
•
•
•
•
•
Funding for CI research group: 1.1 M€
CI research group was the Ad Interim Main Coordinator during 2012-2015
CI research group was the Finnish Country Coordinator
Total budget: 22 M€, 25 participants in 7 different countries
3-year EU project
Started on May 1, 2012, and ended on June 30, 2015
www.demanes.eu
Activities of CI Research Group:
•
Smart Environment for Assisted Living (SEAL)
•
Smart User Interfaces for Home and Office Environments
•
The Finnish Living Lab was created in cooperation with UEF and Finnish
Consortium Companies Mega Elektroniikka Oy and Convergens Oy
•
SEAL includes modular and adaptive functionalities for smart environments
•
The system provides an open server and open sensor interfaces and a smart user
interface
•
3 Ph.D. workers
SEAL Application and Server Interfaces
Device Interfaces:
Zephyr Bioharness 3 (HR, HRV, RR, ECG, Activity monitoring)
MyTech blood pressure meter (Systolic and Diastolic BP, HR)
MEGA ECG meter (Pulse, ECG)
MEGA Faros 180
System / subsystem Interfaces:
Microsoft HealthVault (Measurement storage)
Google Cloud Messaging (Data transfer between SEALapp
devices)
SEAL Smart Home gateway for enviromental measurements, indoor
locationing and home devices controlling
UEF Smart Home system interface (ASTEKA) for Indoor Air Quality
and Energy Consumption measurement and controlling HVAC
MEGA mHealth Biolink -implementation
SEAL server (for intermediate data storage and resource monitoring
/ controlling)
SEAL Services
SEAL Smart Reminder
Personal schedule
Eating and medicines reminder
SEAL Smart Monitoring
Vital Signs and measurement data monitoring and analysis
The person's activity, the location, and position tracking
Video connection with relatives and nursing staff
Occupational health monitoring
SEAL Smart Home
Home monitoring of the various functions and remote control
Home environment monitoring (e.g. air quality, water and electricity
consumption)
Home control including functionalities associated with indoor positioning
Video View of the front door and the front door opening with SEAL application
SEAL Mobile Office
Healthcare professional ERP (Enterprise Resource Planning)
SEAL Fitness
Monitoring the impact of your workout
Nutrition monitoring and recommendations
Occupational health and well-being
SEAL – User Interface
Measurement Process for Nurse in Home Visit
Tablet (10 inch screen)
Smartphone (4 inch screen)
Opinnäytetöitä käynnissä Kinect 2:een liittyen
• Kinect 2 -sensorin saa ostettua noin 150 €:lla ja PC/Tabletadapterin noin 50 €:lla
• Aiheeseen liittyen löytyy erinomainen video Kinect 2:sta
”Xbox One Kinect 2 Full Video Walkthrough”:
https://www.youtube.com/watch?v=ctdAIxmyFXQ
Lähteet: http://zugara.com/how-does-the-kinect-2-compare-to-the-kinect-1
& http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/purchase
Lähde: http://zugara.com/how-does-the-kinect-2-compare-to-the-kinect-1
Adaptive Cooperative Control in Urban
(Sub)Systems (ACCUS):
•
•
•
•
•
•
•
Funding for CI research group: 400.000 €
CI research group is the Finnish Country Coordinator
Total budget: 12.8 M€, 31 participants in 8 different countries
3-year EU project
Started on June 1, 2013
www.projectaccus.eu
Activities of CI Research Group:
• Smart Environment for Assisted Living (SEAL)
• UEF will contribute to the defining of ACCUS
interoperability
interfaces
for
enabling
seamless
connectivity related to its beyond state-of-the-art research
paths of ACCUS project with special focus on run-time
adaptivity in smart wireless sensor networks as well as
safety, security, and privacy issues.
• ACCUS aims at three innovations:
1) Provide an integration and coordination platform for urban
systems to build application across urban systems
2) Provide an adaptive and cooperative control architecture and
corresponding algorithms for urban subsystems in order to
optimize their combined performance
3) Provide general methodologies and tools for creating realtime collaborative applications for systems of systems
Lähde: http://zugara.com/how-does-the-kinect-2-compare-to-the-kinect-1
Algorithms, Design Methods, and Many-Core
Execution Platform for Low-Power Massive
Data-Rate Video and Image Processing
(ALMARVI):
Henkilöstömitoitustyökalu (HMT):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Funding for CI research group: 776.000 €
CI research group is the Finnish Country Coordinator and Ethical
Manager of the project
Total budget: 16.6 M€, 16 participants in 4 different countries
3-year EU project
Started on April 1, 2014
www.almarvi.eu
Activities of CI Research Group:
• Intelligent Breast Cancer Analysis System
• Multi-core and parallel processing
The goal of ALMARVI is to develop:
• Adaptive, scalable, and parallelized algorithms for image and video
processing
• Cross-domain system software stack with adaptive run-time system for
efficient resource/power management and improved interoperability
• Concepts for continuous hardware and software adaptations
• Cross-domain many-core execution platform scalable with off-the-shelf
heterogeneous acceleration fabrics like FPGAs, embedded GPUs, DSPs,
etc.
• Design tools and methods for execution platform
• Industrial-grade demonstrators for multiple application use cases to
validate the project results.
•
•
•
Funding for CI research
group: 147.869 €
Total budget: 295.738 €, 2
participants, both located in
Kuopio
1½-year TEKES TuTLi
project
Started on June 1, 2014
www.uef.fi/fi/hmt
26
Muutamia eksoottisia esimerkkejä
projekteista ja projektivalmisteluista
• TEKES Smart Technology
• EU Artemis CYCLIST (Cybersecurity for Critical
Infrastructures)
• EU Artemis SSI (System Security Integrity)
• EU Artemis TOWERLESS
• EU H2020 OCTAVE (Objective Control for Talker
Verification)
27
28
Spectrum Analyzer:
X10 Modules:
ZigBee Devices:
Bluetooth-tietoturvatutkimusta
29
30
Pioneer P3-DX Robot Car:
31
Areas of Competence in a Nutshell
•
•
•
•
Machine Vision:
World record in lossless compression of hyperspectral images for 6 years
Stereo vision, color and spectral image analysis, and texture analysis
Automatic Recognition and Classification of Breast Cancer
EU Artemis ALMARVI project
EU Artemis HIGH PROFILE project
Challenging industrial applications and basic research
Intelligence:
Learning autonomous robots (swarm intelligence)
Emergent dynamics and artificial life
Wireless Communication and Data Security:
ZigBee, Bluetooth, NFC (Near Field Communication), WLAN (Wireless Local Area Network),
UWB (Ultra-Wide Band), …
World’s first practically oriented doctoral dissertation about Bluetooth security
Wireless indoor positioning
TEKES Smart Technology project
Telehealth, Smart Home, and Office:
TEKES HMT project
EU Artemis ACCUS project
EU Artemis DEMANES project
Over 20 years of experience in office technology
Over 10 years of experience in healthcare IT technology
Open platform development
Intelligent user interfaces